Kumpulan Rumus dan Ringkasan Tentang Gelombang Mekanik

Posted by on 20 October 2017 - 7:58 AM

Edukiper.com - Gelombang Mekanik. Kumpulan rumus, teori, rangkuman, dan konsep dasar tentang gelombang mekanik. Kumpulan rumus ini merupakan lanjutan dari kumpulan rumus tentang getaran yang telah dibahas sebelumnya. Rumus dan ringkasan tentang gelombang mekanik ini disusun berdasarkan beberapa subtopik yang paling umum dipelajari di kelas dan sering digunakan dalam soal baik soal latihan maupun ujian.
Beberapa subtopik yang dibahas dalam rangkuman dan kumpulan rumus tentang gelombang ini antaralain pengertian gelombang, bentuk gelombang berdasarkan arah getarnya, periode, frekuensi, dan cepat rambat gelombang, persamaan gelombang untuk gelombang berjalan, dan persamaan gelombang untuk gelombang statisioner.

Kumpulan rumus gelombang ini dapat dimanfaatkan untuk pendukung pembelajaran atau untuk menyelesaikan berbagai model soal misalnya menentukan peridoe, frekuensi dan cepat rambat gelombang, menentukan amplitudo, panjang gelombang, sudut fase, fase gelombang, dan sebagainya.

Bentuk Gelombang Berdasar Arah Getar

Kumpulan rumus dan konsep gelombang

Gelombang adalah getaran atau energi yang merambat, sedangkan medium atau bagian-bagian gelombang itu sendiri tidak ikut merambat melainkan hanya bergetar. Berdasarkan arah getarnya, gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan longitudinal.

#1. Gelombang Transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat gelombang. Pada gelombang ini, yang merambat dalam bentuk bukit dan lembah gelombang dan hanya dapat terjadi pada zat yang bersifat elastik padat.

Jarak satu gelombang pada gelombang transversal umumnya diartikan sebagai jarak mendatar 1 puncak dan 1 lembah, dan ada tiga kondisi yang dapat disebut satu gelombang :
1). 1 puncak, 1 lembah = A-B
2). ½ puncak, 1 lembah, ½ puncak = C-E
3). ½ lembah, 1 puncak, ½ lembah = E-F.

#2. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambat gelombang. Pada gelombang longitudinal, yang merambat adalah rapatan dan renggangan. Jarak satu gelombang dalam gelombang longitudinal adalah 1 rapatan dan 1 regangan.

Cepat Rambat Gelombang

#1 Rumus umum
Cepat rambat adalah jarak yang ditempuh gelombang setiap satuan waktu. Dalam waktu satu periode, jarak yang ditempuh gelombang adalah satu panjang gelombang (s = λ)
v = λ.f = λ/T

Keterangan :
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
f  = frekuensi atau banyak gelombang persatuan waktu (Hz)
T = periode gelombang (s).

#2 Jarak Tempuh Gelombang
s = v x t

Keterangan :
s = jarak tempuh gelombang
v = cepat rambat gelombang (m/s)
t = waktu (s).

#3 Cepat Rambat pada Tali
v = √F/μo
v = √FL/m
v = √F/ρA

Keterangan :
v = cepata rambat gelombang pada tali (m/s)
F = gaya tegangan dawai/tali (N)
μ = m/L  = massa jenis linear (kg/m)
ρ = m/v = massa jenis dawai/tali (kg/m3)
A = luas penampang dawai/tali (m2).

#4 Laju gelombang pada zat padat
v = √E/ρ

Keterangan :
v = laju gelombang pada zat padat (m/s)
E = modulus elastisitas zat
ρ = massa jenis zat.

#5 Laju gelombang pada zat cair
v = √B/ρ

Keterangan :
v = cepat rambat pada zat cair (m/s)
B = modulus bulk
ρ = massa jenis zat cair.

#6 Laju gelombang pada gas
V = γRT
Mr

Keterangan :
γ = Cp/Cv = konstanta laplace
R = konstanta umum gas
T = suhu (kelvin)
Mr = massa molekul relatif gas.

Persamaan dan Rumus Gelombang Berjalan

#1 Persamaan Umum Gelombang
y = A sin ( ωt ± k x)
y = A sin 2 π ( t/T ± x/λ)
y = A sin 2 π f (t ± x/v)

Dengan rumus ω, k, dan v sebagai berikut :
ω = 2π/T = 2πf
k  =
λ
v = λ f = ω/k

Keterangan :
y = simpangan gelombang (m)
A = amplitudo gelombang (m)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
t = waktu (s)
k = bilangan gelombang
x = jarak titik ke sumber gelombang (m)
T = periode gelombang (s)
λ = panjang gelombang (m)
f = frekuensi gelombang (Hz)
v = cepata rambat gelombang (m/s).

#2 Kecepatan
Jika y = A sin (ωt + kx); maka
v = dy/dt = ω A cos (ωt ± k x)

#3 Percepatan
a = dv/dt = -ω2 A sin (ωt ± k x)

#4 Sudut Fase Gelombang
θ = ( ω t - k x ) rad = 2π (t/T -  x/λ) rad

#5 Fase Gelombang
φ = (t/T - x/λ)

Keterangan :
1). Titik-titik yang berjarak λ pada gelombang fasenya sama
2). Titik-titik yang berjarak 1/2 λ pada gelombang fasenya berlawanan.

#6 Beda Fase Dua Titik
Δφ = Δx
λ

#7 Beda Sudut Fase
Δθ = Δx/λ . 2π

Keterangan :
θ = sudut fase gelombang
φ = fase gelombang
 Δx = Jarak kedua titik.

Persamaan dan Rumus Gelombang Stasioner (Diam)

Gelombang stasioner terjadi karena interferensi dua gelombang yang berfrekuensi sama, panjang gelombangnya sama, amplitudonya sama, lajunya juga sama, tetapi memiliki arah yang berlawanan.

#1 Ujung Bebas
yp = 2 . A . cos kx . sin ω t
Ap = 2 A . cos kx

#2. Ujung Tetap
yp = 2 . A . sin kx . sin ω t
Ap = 2 A . sin kx

Demikianlah kumpulan rumus dan konsep tentang gelombang mekanik yang dapat kami rangkum. Jika kumpulan rumus ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman anda melalui tombol share yang tersedia di bawah ini. Terimakasih.

Advertisements

0 comments :

Post a Comment